人教版選修3第二節(jié)《分子的立體結(jié)構(gòu)》學(xué)案

最新人教版選修 3第二節(jié)《分子的立體結(jié)構(gòu)》學(xué)案 第一課時(shí) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1 .認(rèn)識共價(jià)分子的多樣性和復(fù)雜性； 2 .初步認(rèn)識價(jià)層電子對互斥模型； 3 .能用VSEPR模型預(yù)測簡單分子或離子的立體結(jié)構(gòu)； 4 .培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和空間想象能力。 【學(xué)習(xí)過程】 【課前預(yù)習(xí)】 1 .化學(xué)式： 2 .結(jié)構(gòu)式： 3 .結(jié)構(gòu)簡式： 4 .電子式： 5 .價(jià)電子： 【知識梳理】 一、形形色色的分子 知識整理：運(yùn)用你對分子的已有的認(rèn)識 ，完成下列表格 分子式 分子的立體結(jié)構(gòu) 原子數(shù)目 鍵角 電子式 H2O CO2 NH3 BF3 CH2O CH4 C2H2 C2H4 C6H6 C8H8 P4 、價(jià)層電子對互斥模型（VSEPR模型） 1.填表 分子 CO2 H2O NH3 CH2O CH4 分子內(nèi)原子總數(shù) 價(jià)層電子數(shù) 中心原子孤對電子對數(shù) 空間結(jié)構(gòu) 2.汾層電子對互斥模型”簡稱（）的基本觀點(diǎn)：分子中的價(jià)電子對 ----成鍵電子對 和孤對電子由于相互排斥作用，盡可能趨向彼此遠(yuǎn)，排斥力最。 3 .對于ABn型分子,A原子與B原子間以共價(jià)雙鍵、共價(jià)三鍵結(jié)合 ，價(jià)層電子對互斥理論仍 然適用，這時(shí)應(yīng)把雙鍵或三鍵當(dāng)作 電子對來看待。 4 .價(jià)層電子對之間斥力大小順序?yàn)椋? >>。 5.對于ABm型分子空間結(jié)構(gòu)確定的一般規(guī)則為： 1）確定中心原子（A）的價(jià)層電子對數(shù) n 中心原子的價(jià)電子數(shù)+ 每個(gè)配位原子提供的價(jià)電子數(shù)父m n 二 2 其中，中心原子的價(jià)電子數(shù)為中心原子的 ,氫原子和鹵素原子按 —價(jià)電子,按 不提供價(jià)電子算。 2）根據(jù)—從推斷出理想的幾何結(jié)構(gòu)。 3）根據(jù)孤對電子和成鍵電子對數(shù)估計(jì)實(shí)際構(gòu)型 ，要求實(shí)際構(gòu)型應(yīng)該滿足互斥力 _,結(jié) 構(gòu)。 【典題解悟】 例1.在以下的分子或離子中，空間結(jié)構(gòu)的幾何形狀不是三角錐形的是（ ） A.NF3 B.CH3- C.BF3 D.H 3O+ 解析：其中NF3、CH3-和 出0+的中心原子N、C、。均為sp3雜化，但是只形成3個(gè)化 學(xué)鍵，有1個(gè)雜化軌道被孤對電子占據(jù)，又由于價(jià)層電子對相互排斥，所以為三角錐形；只有 BF3中的B以sp2雜化，形成平面正三角型分子。所以選 Co 答案：C 例2.有關(guān)甲醛分子的說法正確的是 （） A.C原子采取sp雜化 B.甲醛分子為三角錐形結(jié)構(gòu) C.C原子采取sp2雜化 D.甲醛分子為平面三角形結(jié)構(gòu) 解析：甲醛分子分子（CH2O）中心C原子采用的是sp2雜化，三個(gè)雜化軌道呈平面三角 形,2個(gè)sp2雜化軌道分別與一個(gè) H原子形成一個(gè)C —H鍵，另一個(gè)sp2雜化軌道與O原子形 成一個(gè)鍵，C原子中未用于雜化的個(gè) p軌道與O原子的p軌道形成一個(gè)鍵。 答案：CD 【當(dāng)堂檢測】 () () () 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是 1 .下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 A.CO2 B.H2s C.PC13 D.SiCl4 2 .下列分子的立體結(jié)構(gòu)，其中屬于直線型分子的是 A.H2O B.CO2 C.C2H2 D.P4 3 .下列分子中，各原子均處于同一平面上的是 A.NH 3 B.CCl 4 C.H2O D.CH 2O 4 .下列分子的結(jié)構(gòu)中，原子的最外層電子不都滿足 A.CO2 B.PCI3 C.CC14 D.NO2 5 .下列分子或離子的中心原子 ，帶有一對孤對電子的是 () A.XeO 4 B.BeCl2 C.CH4 D.PCI3 6 .寫出你所知道的分子具有以下形狀的物質(zhì)的化學(xué)式 ，并指出它們分子中的鍵角分別是多 少？ (1) 直線形 (2) 平面三角形 (3) 三角錐形 (4) 正四面體 7 .為了解釋和預(yù)測分子的空間構(gòu)型 ，科學(xué)家在歸納了許多已知的分子空間構(gòu)型的基礎(chǔ)上 ，提出 了一種十分簡單的理論模型 一一價(jià)層電子對互斥模型。這種模型把分子分成兩類：一類 是;另一類是 。BF3和NF3都是四個(gè)原子的分子，BF3的中心原 子是,NF3的中心原子是 ； BF3分子的立體構(gòu)型是平面三角形 ，而NF3分子的立體構(gòu) 型是三角錐形的原因是 8 .用價(jià)層電子對互斥模型推測下列分子或離子的空間構(gòu)型。 BeCl2; SCI2; SO32-; SF6 參考答案： 1.D 2.BC 3.CD 4.D 5.D 6 . (1) CO2、CS2、HCN 鍵角 180 (2) BF3、BCI3、SO3、CH2O鍵角 60 (3) NH 3、PC13 鍵角 107.3 （4） CH4、CC14鍵角 109 28 7 .中心原子上的價(jià)電子都用于形成共價(jià)鍵 中心原子上有孤對電子 B N BF 3分子中B原 子的3個(gè)價(jià)電子都與F原子形成共價(jià)鍵，而NF3分子中N原子的3個(gè)價(jià)電子與F原子形成共 價(jià)鍵，還有一對為成鍵的電子對，占據(jù)了 N原子周圍的空間，參與相互排斥，形成三角錐形 8 .直線形V形三角錐正八面體 第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu) 第二課時(shí) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1 .認(rèn)識雜化軌道理論的要點(diǎn) 2 .進(jìn)一步了解有機(jī)化合物中碳的成鍵特征 3 .能根據(jù)雜化軌道理論判斷簡單分子或離子的構(gòu)型 【學(xué)習(xí)過程】 【課前預(yù)習(xí)】 1 .雜化軌道理論是一種價(jià)鍵理論 ，是 為了解釋分子的立體結(jié)構(gòu)提出的。 2 .雜化及雜化軌道： 叫做雜化， 稱為雜化軌道。 【知識梳理】 1 .甲烷分子中，C的價(jià)電子是 ,C 原子的4個(gè)價(jià)層原子軌道是 3個(gè)相互垂直的 和1個(gè)球形的 ; H的價(jià)電子是 , 用C原子的4個(gè)價(jià)層原子軌道 跟4個(gè)H原子的1s球形原子軌道重疊，它們形成的四個(gè) C- H鍵應(yīng)該 （填 “一樣”或“不一樣”，下同），而實(shí)際上，甲烷中四個(gè) C- H鍵是，為了 解決這一矛盾，提出了雜化軌道理論。 2 .當(dāng)C原子和4個(gè)H原子形成甲烷分子時(shí),C原子的 軌道和3個(gè) 軌道就 會發(fā)生混雜，混雜時(shí)保持軌道總數(shù)不變 ，得到四個(gè)相同的軌道，稱為 雜化，夾角 3 .雜化后形成的都是 鍵（填（T或兀）。sp雜化由 軌道和 軌道雜化而成，得到 條夾角為 的 形軌道。sp2雜化由 軌道和 軌道雜化而成，得到 條夾角為 的 形軌 道。 【總結(jié)評價(jià)】 分析、歸納、總結(jié)多原子分子立體結(jié)構(gòu)的判斷規(guī)律 ，完成下表 化學(xué)式 中心原子孤對電子對數(shù) 雜化軌道數(shù) 雜化軌道類型 分子結(jié)構(gòu) CH4 C2H4 BF3 CHO C2H2 【典題解悟】 例 1.有關(guān)苯分子中的化學(xué)鍵描述正確的是 （ ） A.每個(gè)碳原子的 sp2雜化軌道中的其中一個(gè)形成大兀 鍵 B.每個(gè)碳原子的未參加雜化的 2P 軌道形成大 兀 鍵 C.碳原子的三個(gè) sp2雜化軌道與其它形成三個(gè) b 鍵 D.碳原子的未參加雜化的 2P 軌道與其它形成 d 鍵 解析：苯分子中每個(gè)碳原子中的三個(gè) sp2雜化軌道分別與兩個(gè)碳原子和一個(gè)氫原子形 成er鍵.同時(shí)每個(gè)碳原子還有一個(gè)未參加雜化的 2P軌道，他們均有一個(gè)未成對電子.這些 2p軌道相互平行，以“肩并肩”方式相互重疊，形成一個(gè)多電子的大口鍵. 答案：BC 例2:在乙烯分子中有 5個(gè)b鍵、一個(gè)兀鍵，它們分別是 （ ） A. sp2雜化軌道形成b鍵、未雜化的2P軌道形成兀鍵 B. sp2雜化軌道形成 兀鍵、未雜化的2P軌道形成b鍵 C. C-H之間是sp2形成的b鍵,C-C之間是未參加雜化的 2P軌道形成的兀鍵 D. C-C之間是sp2形成的b鍵,C-H之間是未參加雜化的 2P軌道形成的兀鍵 % /■ 解析：乙烯分子結(jié)構(gòu)式為 /C=C\ ，六個(gè)原子位于同一平面，鍵角為120。，分子的 H H 中心原子C形成的都是sp2雜化軌道。每個(gè) C原子都用1個(gè)sp2雜化軌道與H原子形成一個(gè) 鍵，兩個(gè)C原子間用各自的另一個(gè) sp2雜化軌道形成 C-C鍵,C原子中未用于雜化的一 個(gè)2p軌道分別與另一個(gè) C原子的2p軌道形成一個(gè) 鍵。 答案：C 【當(dāng)堂檢測】 1 .下列分子中心原子是 sp2雜化的是（ A PBr 3 B CH 4 c BF 3 D H 2O 2 .關(guān)于原子軌道的說法正確的是（ ） A凡是中心原子采取 sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何構(gòu)型都是正四面體 B CH4分子中的sp3雜化軌道是由4個(gè)H原子1s軌道和C原子的2p軌道混合起來而形成的 C sp3雜化軌道是由同一個(gè)原子中能量相近的 s軌道和p軌道混合起來形成的一組能量相 近 的新軌道 3 . D凡AB型的共價(jià)化合物，其中中心原子 A均采用sp雜化軌道成鍵 3 .用Pauling的雜化軌道理論解釋甲烷分子的四面體結(jié)構(gòu) ，下列說法不正確的是（ ） A.C原子的四個(gè)雜化軌道的能量一樣 B.C 原子的sp3雜化軌道之間夾角一樣 C.C原子的4個(gè)價(jià)電子分別占據(jù) 4個(gè)sp3雜化軌道 D.C原子有1個(gè)sp3雜化軌道由孤對電子占據(jù) 4 .下列對sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角的比較，得出結(jié)論正確的是（ ） A sp 雜化軌道的夾角最大 B sp 2雜化軌道的夾角最大 C sp 3雜化軌道的夾角最大 D sp 3、sp2、sp雜化軌道的夾角相等 5 .乙烯分子中含有 4個(gè)C-H和1個(gè)C=C雙鍵,6個(gè)原子在同一平面上。下列關(guān)于乙烯分子 的成鍵情況分析正確的是（ ） A 每個(gè)C原子的2s軌道與2P軌道雜化，形成兩個(gè)sp雜化軌道 B 每個(gè)C原子的1個(gè)2s軌道與2個(gè)2P軌道雜化，形成3個(gè)sp2雜化軌道 C 每個(gè)C原子的2s軌道與3個(gè)2p軌道雜化，形成4個(gè)sp3雜化軌道 D 每個(gè)C原子的3個(gè)價(jià)電子占據(jù)3個(gè)雜化軌道,1個(gè)價(jià)電子占據(jù)1個(gè)2P軌道 6 . ClO -、ClQ-、ClO/、ClO 4-中Cl都是以sp3雜化軌道與 O原子成鍵的，試推測下列微粒的 CO , CO 立體結(jié)構(gòu) 微粒 一 ClO 一 ClO2 — — — ClO3 — — — ClO4 立體結(jié)構(gòu) 7.根據(jù)雜化軌道理論，請預(yù)測下列分子或離子的幾何構(gòu)型: 2 3 H2S , PH 3 8.為什么H2O分子的鍵角既不是 90也不是109 28而是104.5 ? 參考答案： 1?5 C C D A BD 6、直線；V型；三角錐形；正四面體 7、sp雜化，直線；sp2雜化，三角形；sp3雜化,V型；sp3雜化，三角錐形 8、因?yàn)镠2O分子中中心原子不是單純用 2P軌道與H原子軌道成鍵，所以鍵角不是 90。； O 原子在成鍵的同時(shí)進(jìn)行了 sp3雜化，用其中2個(gè)含未成對電子的雜化軌道與 2個(gè)H原子的1s 軌道成鍵,2個(gè)含孤對電子的雜化軌道對成鍵電子對的排斥的結(jié)果使鍵角不是 109 28,而 是 104.5 第二節(jié)分子的立體結(jié)構(gòu) 第三課時(shí) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】： 1.配位鍵、配位化合物的概念 2.配位鍵、配位化合物的表示方法 【學(xué)習(xí)過程】 【課前預(yù)習(xí)】 1.配位鍵： _2.配位化合物(簡稱 ): 【知識梳理】 1 .配位鍵： 由一個(gè)原子(如 A)單方面提供而跟另一個(gè)原子(如 B)—的 —鍵叫做配位鍵，常用符號 A 一B表示。配位鍵的成鍵條件是：給予體有 ，接受體 有。 2 .配位化合物：通常把 (或原子)與某些 (稱為配位體)以一鍵結(jié)合形成的 化合物稱為配位化合物。 3,配合物的組成：在配合物[Co(NH 3)6]C13中，中心離子是_,配位體是一中心離子和配位體 構(gòu)成了配合物的 ,通常把它們放在括號內(nèi)，內(nèi)界中配位體總數(shù)稱為 C「稱為—，內(nèi)外 界之間形成了 —鍵，在水中_電離。 4 .配合物的命名：[Zn(NH 3)2]SO4內(nèi)界名稱為 (□) ,K3[Fe(CN) 6]內(nèi)界名稱為 , [Zn(NH 3)4]Cl 2命名為 K 3[Fe(CN) 6]命名為 Cu(NH 3)4]SO4命名為 」 [Ag(NH 3)2]OH 命名為。 K[Pt(NH 3)Cl3]讀作。 【典題解悟】 例1:以下微粒含配位鍵的是：① N2H5+②CH4③OH-④NH4+⑤Fe(CO)3⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+⑧Ag(NH 3)2OH A.①②④⑦⑧ B③④⑤⑥⑦ C.①④⑤⑥⑦⑧ D.全部 解析：形成配位鍵的條件是一個(gè)原子(或離子)有孤對電子 ，另一個(gè)原子(或離子)有 空軌道。在②CH4③OH-中中心原子碳和氧價(jià)電子已完全成鍵 ，沒有孤對電子。 答案：C 例2.下列關(guān)于配位化合物的敘述中，不正確的是() A.配位化合物中必定存在配位鍵 B.配位化合物中只有配位鍵 C.[Cu (H2O) 6]2+中的Cu2+提供空軌道 口2。中的氧原子提供孤對電子形成配位鍵 D.配位化合物在半導(dǎo)體等尖端技術(shù)、醫(yī)學(xué)科學(xué)、催化反應(yīng)和材料化學(xué)等領(lǐng)域都有著廣 泛的應(yīng)用。 思路解析：配位化合物中一定含有配位鍵 ，但也可能含有其他化學(xué)鍵，Cu2+有空軌道，H2O 中氧原子有孤對電子，可以形成配位鍵，配位化合物應(yīng)用領(lǐng)域特別廣泛 ,D選項(xiàng)中提到的幾個(gè) 領(lǐng)域都在其中。 答案：B 【當(dāng)堂檢測】 1 .下列不屬于配離子的是 A. [Ag(NH 3)2]+ B. [Cu(CN) 4]2 C. Fe(SCN)63 D. MnO 4 2 .在[Pt(NH 3)4]C12中Pt2+離子的配位數(shù)是 A. 1個(gè) B. 2個(gè) C. 4個(gè) D. 6個(gè) 3 .對于配合物[Co(NH 3)5C1]C1 2的名稱正確的是 A.氯化氯氨合鉆 B.氯化氯氨合鉆(III) C.氯化一氯五氨合鉆 D.氯化一氯五氨合鉆(III) 4 .下列分子或離子中都存在著配位鍵的是 A. NH3、H2O B. NH4+、山。+ C. N2、HClO D . [Cu(NH 沙產(chǎn)、P3 5 .既有離子鍵又有共價(jià)鍵和配位鍵的化合物是 A. NH4NO3 B. NaOH C . H2SO4 D. H2O 6,向下列配合物的水溶液中加入 AgNO3溶液不能生成AgCl沉淀的是 A. [Co(NH 3)4Cl2]Cl B . [Co(NH 3)3Cl3] C. [Co(NH 3)6]Cl 3 D. [Co(NH 3)5Cl]Cl 2 7. Co (III)的八面體配合物化學(xué)式為 CoCl m n NH3,若1 mol配合物與 AgNO 3作用生成 1 molAgCl沉淀，則m、n的值是 A. m=1,n=5 B . m=3,n=4 C . m=5,n=1 D . m=4,n=5 8 .在[Co(NH 2CH2CH2NH2)3]C13 中 Co3+的配位數(shù)是 A. 1個(gè) B. 2個(gè) C. 3個(gè) D. 6個(gè) 9 .對H3O+的說法中正確的是 A.。原子采取sp2雜化 B.。原子采取sp3雜化 C.離子中存在配位鍵 D,離子中存在非極性鍵 10 .已知硫酸鉛難溶于水，也難溶于硝酸，卻溶于飽和醋酸鏤溶液，其化學(xué)方程式為： PbSO4+2CH 3COONH 4===(CH 3COO)2Pb+(NH 4)2SO4,則醋酸鉛中不含有的化學(xué)鍵是 A.非極性共價(jià)鍵 B.離子鍵 C.配位鍵 D.氫鍵 11 .向盛有少量 NaCl溶液的試管中滴入少量 AgNO3溶液，再加入氨水，下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的 敘述中不正確的是 A.先生成白色沉淀，加入足量氨水后沉淀消失 B.生成的沉淀為 AgCl,它不溶于水，但溶于氨水，重新電離成Ag+和Cl C.生成的沉淀為AgCl,加入氨水后生成了可溶性的配合物 Ag(NH 3)2Cl D,若向AgNO3溶液中直接滴加氨水，產(chǎn)生的現(xiàn)象也是先出現(xiàn)白色沉淀后又消失 12.在K+、Na+鹽中，只有少數(shù)鹽是微溶于水的，這些微溶于水的鹽可用來鑒定 K+、Na+。如 鑒定K+可用亞硝酸鉆鈉[Na3Co(NO2)6]： Na++2K++[Co(NO 2)6]3 ===K 2NaCo(NO 2)6 J (亮黃色) 下列哪些離子的大量存在可能會干擾 K+的鑒定 A. H+ B. OH C. NO2 D. Co3+ 參考答案 1. D 2 , C 3. D 4.B 5. A 6 . B (外界無 C「的不能生成 AgCl 沉淀)7. B (由 1mol 配合物生成1mol AgCl知外界有1個(gè)C廠,則內(nèi)界有2個(gè)C>,m=1+2=3;又因?yàn)闉檎嗣骟w、 共有6個(gè)配位體，則n=6 — 2= 4) 8. D 9, BC 10. BD 11. B 12. AB (配離子有一定的穩(wěn)定性 ，H+可與 NO2一生成 HNO2,OH-可與Co3+生成Co(OH)3,從而破壞配離子的穩(wěn)定性) 9 / 9